FK~

Moje odkazy

Ostatní odkazy

EFF: svoboda blogování
Close Windows
Nenajdete mě na Facebooku ani Twitteru
Rozpad EU
Jsem členem FSF
Jsem členem EFF
There Is No Cloud …just other people's computers.

Opravujeme myš: výměna spínačů

vydáno: 4. 7. 2019 18:12, aktualizováno: 4. 7. 2019 22:39

Po letech dobré služby mne začaly zlobit myši. A protože nerad vyhazuji věci a byly to kvalitní kousky hardwaru, pustil jsem se do opravy.

myš resp. trackball Logitech TrackMan Marble (T-BC21)

Popis problému

U myši Razer začalo zlobit prostřední tlačítko – hmatová a zvuková odezva byla, ale signál ne – což je hodně nepříjemné, protože tohle tlačítko používám často: jednak pro vkládání textu ze schránky a jednak pro otevírání www stránek v panelu na pozadí. Často takhle otvírám více stránek a nedívám se, zda se skutečně na pozadí otevírají – a myš sice klikala, ale nic se nedělo. Asi nemusím dodávat, že jsem měl chvílemi chuť svoji oblíbenou myš vyhodit z okna.

U trackballu Logitech se mi stalo něco podobného u malého tlačítka (normálně se používají pro funkci vpřed/zpět), které mám v Xkách namapované jako emulaci kolečka (stisk tlačítka + točení koulí = kolečko). Tady se situace zhoršovala postupně a problém se vyskytoval tak nějak střídavě – někdy to fungovalo, někdy ne.

V obou případech stačilo tlačítko stisknout větší silou a myš signál vyslala, ale to je jednak dost nepříjemné a člověk z toho má za chvíli křeč v ruce a jednak je problém už ten nesoulad mezi hmatovou/zvukovou odezvou (kliknutím) a vysláním signálu (po kliknutí je potřeba ještě pokračovat v pohybu a víc přitlačit). Případně se může objevit problém s nechtěnými dvojkliky nebo nechtěným upuštěným přetahovaného souboru – to se mi sice nedělo, ale příčina je stejná – spínač a elektronika fungují na hraně svých možností a v určitou chvíli dojde k chybnému vyhodnocení stavu spínače.

Výdrž 50 milionů kliknutí?

Spínače v myších jsou docela věda a spousta lidí se jimi zabývá. Je to podobné téma jako mechanické klávesnice a spínače v nich. Kvalitu spínačů řeší hlavně hráči – ale i pro běžnou kancelářskou práci je důležité, aby myš fungovala spolehlivě.

Výrobci myší se často chlubí, že v jejich myši jsou spínače, které vydrží dvacet nebo třeba i padesát milionů kliknutí. To by mělo vydržet navěky. Jenže nevydrží. V čem je háček? Ty desítky milionů kliknutí uvádí výrobce spínače v jeho specifikaci – ale zároveň tam uvádí další parametry a podmínky, za kterých se ten spínač má používat. A problém je v tom, že elektrické obvody moderních myší jsou často navržené tak, že tyto podmínky nesplňují.

Když vybíráme běžný spínač/vypínač pro spínání nějaké zátěže (spotřebiče), tak tam (v určitých mezích) platí „čím víc, tím líp“ – pokud je spínač pro vyšší proud a vyšší napětí než kolik ampér a voltů obvodem reálně poteče, vůbec to nevadí. Klidně můžeme spínat 60 W žárovku vypínačem, který by byl vhodný i pro rychlovarnou konvici (2 000 W). Jenže u mikrospínačů pro malá elektronická zařízení to funguje jinak. Maximální proudy a napětí daná specifikací samozřejmě nemůžeme překročit, ale stejně tak nemůžeme překročit ani minimální napětí a proud, pro který je spínač navržen – resp. nesmíme se pak divit, že spínač začne selhávat mnohem dříve, než je uvedeno ve specifikaci.

Dříve elektronické obvody běžně pracovaly s napětím 5 V – dnes se ale často používá 3 nebo 3,3 V a i proudy, které protékají skrze spínače, jsou menší. Důvodem je jednak snaha o úsporu energie (zejména u bateriemi poháněných zařízení) a jednak použití novějších součástek, které pracují s nižšími napěťovými úrovněmi (5 V varianty nejsou na trhu někdy ani dostupné). Zároveň je snaha o co nejvyšší obnovovací frekvenci (počet měření stavu spínače za vteřinu) a výrobci myší se dnes často chlubí číslem 1 000 Hz. Zde zase narážíme na problém zvaný contact bounce:

Snapshot of switch bounce on an oscilloscope. The switch bounces between on and off several times before settling. | CC0 | zdroj: https://en.wikipedia.org/wiki/Switch#/media/File:Bouncy_Switch.png

Při změně stavu spínače signál nejdřív chvíli náhodně kmitá a až pak se ustálí. V obvodu nebo softwarově se tyto chyby různě detekují a eliminují. S vyšší frekvencí je vyšší šance, že se trefíme do tohoto náhodného kmitání resp. nepovede se nám ho správně vyhodnotit (což pak vede třeba na ty nechtěné dvojkliky).

Pokud náš obvod pracuje s nižším napětím a proudem, musíme vybrat vhodné spínače pro tento účel. Např. Omron ve své specifikaci uvádí:

Omron D2F – specifikace

A má tam i kapitolu věnovanou konkrétně obvodům s malým proudem:

Omron D2F – specifikace

Když tedy náš obvod pracuje s nižším napětím než 5 V, není ani specifikované, jak se to bude chovat. Nicméně tohle se dá ještě trochu odhadnout (a rozdíl mezi 3,3 V a 5 V by nemusel být tak velký). Ale pokud nedodržíme ani minimální proud (100 mA u běžných spínačů a 1 mA u modelu D2F-01F), tak těžko můžeme čekat, že to bude spolehlivé. Obvody navržené bez rezerv a na hranici (nebo dokonce za hranicí) možností jednotlivých součástek budou zákonitě fungovat kratší dobu a běžné opotřebení se v nich projeví dříve a povede k selhání.

Běžné spínače se vyrábí tak, aby byly levné a dobře fungovaly za podmínek uvedených ve specifikaci. Používá se v nich méně materiálů a jednodušší výrobní postupy. Ty lepší spínače (což v našem případě znamená, že spolehlivě fungují i při nižším napětí a proudu) jsou pak vyrobené z více materiálů tak, aby to, co má pružit, dobře pružilo, a to, co má mít kontakt, dobře vedlo proud a bylo odolné proti poškození – jeden materiál všechny tyto vlastnosti najednou mít nemůže a jeho použití není optimální (byť třeba s těmi vyššími proudy fungovat bude). Na fotkách níže je pak vidět, jak to vypadá v praxi – pružina je z jiného kovu než kontakt (a ten je navíc pozlacený resp. ze „slitiny zlata“).

Spínače tedy obvykle neselžou mechanicky (např. prasklá pružina), ale elektronicky – jejich parametry se vychýlí mimo toleranci a v daném zařízení začnou fungovat nespolehlivě (ale kdybychom přes ně jinde pouštěli vyšší napětí a proudy dle specifikace výrobce, spínaly by ještě dobře).

Kromě elektrických vlastností je důležitá i tvrdost spínače resp. síla potřebná pro sepnutí. Běžná hodnota je 0,74 N (75 gf) a u té jsem zůstal. Dělají se i 1,47 N (150 gf) a údajně je preferují někteří hráči, protože se pružina rychleji vrací do původní polohy a jde rychleji klikat… Ale pro normální práci bude asi vhodnější a příjemnější ta 75gramová varianta.

Oprava – výměna spínače

Moje myš Razer šla naštěstí rozebrat snadno – stačí k tomu šroubováky Torx T6 a PH0 – a hlavně jsou šrouby schované jen pod nálepkou v prostoru baterek a ne pod přilepenými teflonovými podložkami na spodní straně myši, které by se odlepováním poškodily (tak to bohužel u spousty jiných myší bývá). Uvnitř jsem našel spínač prostředního tlačítka (viz obrázky níže), který ale nebyl nijak označený, takže jsem znal jen rozměry a rozteč kontaktů. Protože spínače levého a pravého tlačítka jsou od firmy Omron, zkusil jsem podle rozměrů hledat u nich a našel jsem Omron B3M-6009. Ten nebyl skladem, ale jako ekvivalentní v obchodě uváděli Panasonic EVQP0E07K, tak jsem objednal ty. Pak už zbývá jen vzít páječku a spínač vyměnit.

Trackball Logitech šel taky rozebrat snadno – šroubovákem PH1. Kvůli jednomu šroubu je sice potřeba propíchnout samolepku, ale to na funkci nemá vliv, takže rozebrání lze považovat za nedestruktivní, což je fajn. Uvnitř jsem našel spínače řádně označené jako Omron D2FC-F-7N. Objednal jsem ale D2F-01F, který je o něco málo dražší, ale měl by být vhodnější.

Orientační maloobchodní ceny včetně DPH:

značka typ cena
Omron B3M-6009 46 Kč
Panasonic EVQP0E07K 10 Kč
Omron D2F-01F 36 Kč
Omron D2FS-FL-N 18 Kč

Rozdíly jsou v řádech desetikorun – když tedy vyměňujete jen pár spínačů, není důvod na tom moc šetřit.

Pokud uvažujete o opravě ve stylu vyčištění spínače např. lihem, můžete to zkusit, ale pravděpodobně to moc nepomůže. Příčinou selhání totiž nebývají až tak nečistoty (pouzdro spínače těsní celkem dobře) jako spíš poškození povrchu kontaktů – můžou v nich být i vypálené malé krátery, které by byly vidět mikroskopem.

Myš Razer Orochi

Jako svoji hlavní myš používám Razer Orochi – je to malá bezdrátová herní myš. Až na výdrž baterií (2× AA) jsem s ní spokojený a mám ji rád.

Jak je u dnešních myší obvyklé, jako prostřední tlačítko slouží kolečko – jeho osa je páka, která mačká spínač. Zde je ten původní a vedle něj na desce položený nový připravený na výměnu:

myš Razer Orochi

Myš se připojuje buď přes USB nebo bezdrátově přes bluetooth. K desce je připájený bezdrátový modul s čipem Broadcom BCM2042:

myš Razer Orochi

Červené a modré spínače patří k malým tlačítkům s funkcemi zpětvpřed (případně k jiným – jak si to v Xkách nastavíte). Na desce téhle myši je spousta součástek a je to spíš takový malý počítač, který držíte v ruce a jezdíte s ním po stole. Mimochodem, čip Freescale MC9S08JM60 v téhle myši pracuje na frekvenci 48 MHz, což je víc, než měl můj první počítač:

myš Razer Orochi

Spínač pod osou kolečka (prostřední tlačítko) je Panasonic EVQP0E07K nebo Omron B3M-6009 a vedle něj spínač pravého tlačítka Omron D2FC-F-7N:

myš Razer Orochi

Spínače levého a pravého tlačítka jsou na samostatné desce posazené pod hlavní deskou myši:

myš Razer Orochi

Trackball Logitech TrackMan Marble

Na levé straně od klávesnice mám trackball (taková kuličková myš na zádech), který používám, když si chci odpočinout a nebo třeba když v pravé ruce držím nějaké součástky nebo páječku a levou si chci najít něco v dokumentaci. A skvělá vlastnost je i emulace kolečka myši (dokonce dvou koleček: horizontálního i vertikálního). Pro listování delšími dokumenty je to skvělá věc – koulí se pohybuje mnohem snadněji než kolečkem myši.

Oproti Razeru je tenhle trackball úžasně jednoduchý – čtyři spínače Omron D2FC-F-7N, optický snímač a jeden čip:

myš resp. trackball Logitech TrackMan Marble (T-BC21)

Spínače jsou stejný model jako u Razeru:

myš resp. trackball Logitech TrackMan Marble (T-BC21)

Čip CY7C63723C-PXC od Cypress Semiconductor:

myš resp. trackball Logitech TrackMan Marble (T-BC21)

Tlačítka se nemačkají dolů ale přibližně pod úhlem 45° – spínače jsou proto na samostatných deskách umístěných šikmo:

myš resp. trackball Logitech TrackMan Marble (T-BC21)

Vzadu je původní spínač D2FC-F-7N a vepředu už nový japonský D2F-01F:

myš resp. trackball Logitech TrackMan Marble (T-BC21)

Mimochodem, do té prohlubně u D2F-01F se u některých modelů umísťují kovové páky – jedná se totiž o univerzální součátku, která se nepoužívá jen v myších, ale třeba i jako koncový spínač u různých strojů (CNC, tiskárny atd.):

myš resp. trackball Logitech TrackMan Marble (T-BC21)

Myší spínače Omron a Panasonic

Spínače vypadají jako kompaktní součástka, ale ve skutečnosti je to taková skříňka, uvnitř které je schovaný miniaturní mechanismus:

myší spínač Omron D2FC-F-7N

myší spínač Omron D2FC-F-7N

myší spínač Omron D2FC-F-7N

Dražší model D2F-01F, který je schopný spolehlivě spínat i při daleko nižších proudech:

myší spínač Omron D2F-01F

Konstrukce je odlišná a je zde použito více materiálů tak, aby jejich vlastnosti byly optimální:

myší spínač Omron D2F-01F

Pohled shora – to šedé v pozadí je miniaturní tlačítko, které dosedá na ten můstek vlevo – výsledkem je charakteristická odezva, kdy tlačítko nejprve klade odpor, a pak najednou dojde ke kliknutí:

myší spínač Omron D2F-01F

Kontakty jsou jednak z jiného kovu než rameno, do kterého jsou vsazené, a jednak obsahují zlato:

myší spínač Omron D2F-01F

Porovnání obou modelů vedle sebe:

myší spínače Omron D2F-01F a D2FC-F-7N

V popředí detail spínače Panasonic EVQP0E07K nebo Omron B3M-6009, který je použitý v Razeru pro prostřední tlačítko:

myší spínač Panasonic EVQP0E07K nebo Omron B3M-6009

Na rozdíl od těch předchozích nejde tenhle typ rozebrat bez poškození, protože jeho plastové pouzdro je zatavené.

Závěr

Pokud máte doma šroubovák a páječku, oprava se vám určitě vyplatí – zabere to jen chvilku a výsledek je znát. Kvalitní myši si nezaslouží skončit v popelnici (a ty nekvalitní si nezaslouží, abyste je kupovali). Na závěr přidávám ještě jedno roztomilé zvířátko – dnes již historická myš Logitech Kidz Mouse, která vypadá jako skutečná:

myš Logitech Kidz Mouse

A ten tenký klient schovaný za monitorem v sobě skrývá procesor Transmeta Crusoe, ale o tom zase někdy příště…

Témata: [hack] [počítačová historie] [hardware]

Komentáře čtenářů

Tento článek zatím nikdo nekomentoval

Přidat komentář

reagujete na jiný komentář (zrušit)
jméno nebo přezdívka
název příspěvku
webová stránka, blog
e-mailová adresa
nápověda: možnosti formátování
ochrana proti spamu a trollům

Náhled komentáře